Der Einsatz von Hochtemperatur-Thermoelementen in der Glasherstellung

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Eine der industriellen Anwendungen der Hochtemperatur-Thermoelemente von Kamet sind die extremen Temperaturprozesse in der Glas- und Keramikherstellungsindustrie. Hier gehen wir im Detail auf die Glasherstellung ein und erklären, welche unserer Thermoelemente und speziellen Mantelmaterialien am besten geeignet sind. Das Keramikherstellungsverfahren ist jedoch sehr gut vergleichbar und umfasst Hochtemperaturschmelzen, für die sich unsere spezialisierten Thermoelemente gut eignen. 

Der Herstellungsprozess von Glas ist ein komplizierter Prozess, der extrem hohe Temperaturen erfordert. Zu den Rohstoffen gehören Kieselsand, Kalziumoxid, Magnesium und Natron (senkt den Energieverbrauch durch Senkung des Schmelzpunkts).  Außerdem wird recyceltes Glas (Scherben) zugesetzt, um den Einsatz neuer Rohstoffe zu reduzieren.  Diese Komponenten werden sorgfältig in bestimmten Anteilen gemischt, um das sogenannte Glasgemenge zu erhalten, das den Ausgangspunkt für den Rest des Glasherstellungsprozesses darstellt. Bevor ein fertiges Produkt aus Glas steht, durchläuft das Material mehrere Schritte:

  • Im ersten Schritt nach der Herstellung des Gemenges wird das Gemisch auf eine extrem hohe Temperatur von bis zu 1600 °C erhitzt – das ist heißer als geschmolzene Lava. Zu diesem Zeitpunkt beginnt ein einzelnes Sandmolekül eine dreitägige Reise durch die Fabrik und verwandelt sich allmählich in eine Glasplatte.
  • Der Prozess wird sorgfältig überwacht und die geschmolzene Mischung wird geharkt, um Lufteinschlüsse zu reduzieren. Blasen können ein Albtraum für Glashersteller sein, da sie Lunker verursachen, die die Transparenz behindern. Um perfekt ebene und blasenfreie Scheiben zu erhalten, wird ein Verfahren mit flüssigem Zinn angewendet, bei dem geschmolzenes Glas auf einen Strom flüssigen Zinns gegossen wird. Zinn und Glas vermischen sich nicht, sodass das leichtere Glas auf dem dichteren Zinn schwimmt und eine makellos flache Oberfläche gewährleistet wird.
  • Flüssigglas und Zinn bewegen sich zusammen als durchgehende Platte und kühlen sich dabei allmählich ab. Sobald sie eine beherrschbare Temperatur erreicht hat, bewegt diese sich nach unten in die Produktionslinie. Nach dem langwierigen Kühlprozess werden die langen Glasbänder in Brammen geschnitten, die dann verpackt und an die Händler versendet werden.

Temperaturfühler für die Glasherstellung

Eine genaue Temperaturmessung in geschmolzenem Glas ist entscheidend für reibungslose Produktionsprozesse. Beispielsweise sind Hochtemperatur-Thermoelemente, die sich am Boden eines Glastanks befinden, entscheidend für den effizienten Betrieb des Tanks und können zu einer erheblichen Reduzierung des Energieverbrauchs führen. In Verteiler, Vorherd und Speiser wird ein Überwachungssystem eingesetzt, um eine konstante Glastemperatur aufrechtzuerhalten. Dazu kommen verschiedene Hochtemperatur-Thermoelemente mit Edelmetallschutzrohren (Mantelrohre oder pt10%Rh-ummantelte MI-Kabel) zum Einsatz, deren Messspitzen in ständigem Kontakt mit dem Flüssigglas stehen. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes Hochtemperatur-Tauchthermoelement.

Es gibt auch Teile des Produktionsprozesses, bei denen die Thermoelemente nicht in direktem Kontakt mit dem Flüssigglas stehen. In diesen Fällen werden die Haupt-Hochtemperaturthermoelemente des Typs B mit Keramik-Schutzrohren und des Typs C mit Molybdän-Schutzrohren eingesetzt.

In jenen Teilen des Produktionsprozesses, in denen die Temperaturen tendenziell unter 1100 °C liegen, werden in verschiedenen Ausführungen regulärere mineralisolierte Thermoelemente der Typen K, N oder J verwendet. In diesen Fällen sind die Thermoelemente häufig mit einem Mantelmaterial aus SS310 beschichtet, das eine gute Oxidations- und Sulfidierungsbeständigkeit aufweist. Diese Eigenschaft ist von entscheidender Bedeutung, da Glasherstellungsprozesse hohe Temperaturen und die Exposition gegenüber verschiedenen Chemikalien und Gasen beinhalten, die zu Oxidation und Sulfidierung von Materialien führen können.

Ausführlichere technische Informationen zu den Hochtemperatur-Thermoelementen von Kamet, ihren spezifischen Eigenschaften und Anwendungen finden Sie in der folgenden Produktbroschüre. Unser Expertenteam steht Ihnen auch bei allen anwendungstechnischen Fragen mit Rat und Tat zur Seite.